[實用新型]三氧化硫熱管換熱器

無效

• 申請號: 92200145.6
• 申請日: 1992-01-11
• 公開（公告）號: CN2108262U
• 公開（公告）日: 1992-06-24
• 發明（設計）人: 劉庸;劉紀福
• 申請（專利權）人: 劉庸
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00
• 代理公司: 三友專利事務所
• 代理人: 楊佩璋

本實用新型涉及熱交換器領域。

國內硫酸生產行業在80年代曾利用一般管殼式換熱器回收硫酸生產中從轉化到吸收工序三氧化硫的余熱，但由于這種管殼式的換熱器受熱應力集中的影響導致三氧化硫泄漏問題未解決，這一嘗試未能成功。目前在我國硫酸行業中用于回收在轉化到吸收工序中三氧化硫余熱的換熱器尚無成功的先例。

本實用新型的目的在于：提供一種不受熱應力集中影響從而保證絕對不泄漏的換熱器，該換熱器用于在生產硫酸中的轉化到吸收工序的三氧化硫的余熱利用。

本實用新型的目的是這樣達到的：提供一種換熱器，該換熱器由帶有隔板的三氧化硫加熱通道和下部垂直插入該三氧化硫加熱通道的熱管組成，所說的熱管兩端具有自由端，其下部插在三氧化硫加熱通道內的部分是帶有翅片的翅片管，在三氧化硫加熱通道外的部分帶有套管，在套管內套管與熱管之間設有鐵絲螺旋，在熱管內是封閉的作為傳熱介質的水，套管由連接管連接，軟水從連接管和套管流過，這樣保證三氧化硫不泄漏并能充分回收三氧化硫氣體所含余熱，從而本實用新型的目的就完全達到了。

以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

附圖1是部分流程的方框圖。

附圖2是本三氧化硫熱管換熱器示意圖。

附圖1是硫酸生產的部分流程示意圖。在生產硫酸時一般是金屬硫化物經過在二氧化硫發生器中燃燒后，產生二氧化硫，二氧化硫在轉化器內通過二氧化硫的催化氧制備成三氧化硫，該三氧化硫氣體一般是溫度為200℃左右的高溫氣體，其所攜帶的熱能資源如果加以回收，則能創造較高的經濟效益，三氧化硫經過降溫后進入吸收塔，再與水化合形成硫酸。回收在轉化工序與吸收工序之間的三氧化硫所攜帶的熱能必須保證三氧化硫不得與水接觸，也即三氧化硫不得泄露并與水相遇，過去用管殼式換熱器所以不成功，就是因為熱管焊接在固定裝置之中，熱管受熱膨脹或降溫時收縮受到固定焊接結構的限制，使熱管受熱應力集中的影響，從而導致泄漏。三氧化硫與水泄漏后互相化合形成硫酸，對設備進一步腐蝕，使生產過程難以進行下去。針對以上現存技術的缺點，本實用新型所提供的換熱器由帶有隔板5的三氧化硫加熱通道6和其下部垂直插入該三氧化硫加熱通道的熱管3組成（見附圖2），所說的熱管3二端具有自由端，其下部插在三氧化硫加熱通道6內部分是帶有翅片9的翅片管，在三氧化硫加熱通道外的部分帶有套管2，在套管內套管與熱管3之間設有鐵絲螺旋8，在熱管3內是封閉的作為傳熱介質的水，各套管2之間由連接管7連接，軟水從連接管7和套管2內流過。

從附圖2可風，三氧化硫加熱通道6在在上其殼體外側上部設有隔板5，熱管3中部固定在該隔板5上，隔板5使三氧化硫加熱通道6內的三氧化硫和其外部流經套管2內的軟水嚴密隔開，使三氧化硫與水絕對不能泄露與接觸。由于熱管3的中部固定在隔板5上，使該熱管二端形成自由端，從而不致因熱管的冷縮熱膨而產生熱應力集中，因此，也不會由于熱應力集中而導致熱管的破裂或三氧化硫和水的泄漏，使硫酸安全生產。

熱管3下部垂直插在三氧化硫加熱通道6內，并與熱三氧化硫氣體的流動方向成垂直，因而可以充分地吸收三氧化硫氣體的余熱，為了強化傳熱，該部分帶有翅片9，形成翅片管，從而增加了吸熱面積和提高吸熱效率。

在三氧化硫加熱通道外的熱管3的部分帶有套管2，在套管2內套管與熱管3之間設有鐵絲螺旋8，這種螺旋線結構可使軟水循螺旋線流動，增加流動歷程，提高水的吸熱效果。

在熱管內是封閉于其內的傳熱介質，這種介質種類很多，本實用新型采用宜于在此溫度范圍40～250℃內傳熱的水，熱三氧化硫使熱管下部的水受熱，水受熱上升，在該熱管上部由套管內的冷軟水將受熱的熱管內的水冷卻并將熱量帶走，從而起到換熱作用，并且操作安全。另外，套管2的管徑雖較小，但可承受較高壓力，即能在中壓下可靠地工作，從而也克服了現有熱管換熱器水箱龐大的弊病。

從附圖2可見，在套管2之間由連接管7連接，軟水從連接管和套管2內流過，并且軟水的流動方向與三氧化硫的流動方向相反，從而進一步提高余熱回收效率。軟水從入口總管4進入后都是從各套管下部進入再從其另一側上部流出，最后由出水總管1流出，這樣也可提高余熱回收效率。從本換熱器流出的經加熱的軟水可達85～90℃，被引到除氧器作為加熱介質，從而可以節省大量能源。

本實用新型三氧化硫熱管換熱器可回收在硫酸生產過程中從轉化到吸收工序之間由三氧化硫攜帶的大量熱能，性能穩定，操作簡單，在不泄漏情況下運行，安全可靠，熱利用參數達到預定要求。

實施例：